1. Призначення і принцип дії елементів системи автоматичного регулювання. Аналіувати роботу системи при зміні задаючої та збурюючої величини. Функціональна схема системи.

Регулювання температури в печі здійснюється автоматичною системою регулювання, яка працює за відхиленням. Регулювання відбувається на основі порівняння температури в об’єкті регулювання з температурою яка задається резистором R1. Мета регулювання: підтримання заданої температури в печі при дії збурення.

Призначення і принцип дії елементів системи автоматичного регулювання температури в печі:

Клапан - пристрій, який встановлений в трубопроводі і призначений для зміни кількості палива яке подається в піч.

Обєкт регулювання - це сукупність технічних засобів (машин, апаратів, пристроїв), які виконують технологічний процес, але при цьому потребують спеціально організованих впливів ззовні для досягнення поставленої мети керування. В даному випадку ОР це піч, де відбувається спалювання палива, від кількості цього палива і залежить температура в печі.

Термометр опору - датчик для вимірювання температури, опір чутливого елемента якого залежить від температури. Принцип дії термометрів опору заснований на властивості провідників і напівпровідників змінювати свій електричний опір при зміні температури. В схемі використаний терморезистор який є одним з плечей вимірювального моста.

Вимірювальний міст - прилад з мостовою схемою з'єднання елементів, призначений для вимірювання електричного опору. Принцип вимірювання заснований на взаємній компенсації опорів двох плечей, в одне з яких включається вимірюється опір. Як індикатор зазвичай використовується чутливий гальванометр, покази якого повинні бути рівні нулю в момент рівноваги мосту. В нашому випадку міст при заданому значенні змінного опору R1 зрівноважується терморезистором. При зміні температури в печі в ту чи іншу сторону виникає розбаланс моста , після чого створюється напруга розбалансу U_м, яка подається на підсилювач.

Підсилювач - пристрій, в якому здійснюється збільшення потужності вхідного сигналу за рахунок енергії допоміжного джерела живлення. В ньому вихідна напруга вимірювального мосту U_м підсилюється до необхідного значення, а саме до напруги керування двигуном U_к, і подається на обмотку статора двигуна.

Електродвигун - пристрій, що перетворює електричну енергію в механічну роботу. У статорі укладена обмотка, по якій, створивши напругу, йде електричний струм. Цей струм створює магнітне поле статора, яке, у свою чергу, приводить в рух ротор. Взаємодія магнітних полів статора і ротора створює обертовий момент, саме він і є причиною обертання ротора двигуна. Цей обертовий момент подається на редуктор.

Редуктор - механізм, що передає і перетворює обертовий момент. Основні характеристики редуктора - ККД, передавальне відношення, передана потужність, максимальні кутові швидкості валів. Зазвичай редуктором називають пристрій, що перетворює високу кутову швидкість обертання вхідного валу в нижчу на вихідному валу, підвищуючи обертовий момент. Даний редуктор передає обертовий момент до клапана.

Задаюча величина в даній САУ це величина опору резистора R₁. При зміні опору резистора R₁здійснюється зміна температури в печі до того моменту поки напруга розбалансу моста не стане рівною нулю. Це відбувається слідуючим чином: зміна опору R₁ призводить до появи напруги розбалансу моста . Ця напруга подається на підсилювач, там вона підсилюється до напруги керування двигуном , що подається на двигун. Двигун через редуктор керує клапаном, який змінює подачу палива в піч. Саме від кількості поданого палива і залежить температура в печі

Збурюючою величиною для системи є якість повітря (кількість кисню, наявність домішок) і палива, теплоємність продуктів, що поступають в піч. Збурення призводить до зміни температури в печі, а отже і до зміни опору терморезистора і розбалансу моста.

Функціональна схема даної установки матиме вигляд: